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公开(公告)号：CN103148850B
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201310025092.4
申请日：2013-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 一种高精度的星敏感器，包括恒星星像坐标采集单元和恒星星像坐标数据处理单元，恒星星像坐标采集单元包括三个图像传感器、三个A/D转换芯片、第一FPGA驱动单元、第一SRAM存储单元和LVDS芯片，第一FPGA驱动单元并行地完成三个图像传感器的驱动和恒星星像坐标提取，恒星星像坐标数据处理单元包括RS422通信单元、第二FPGA驱动单元、DSP控制单元、FLSAH存储单元和第二SRAM存储单元；每个图像传感器都有独立的镜头，三个镜头的光轴指向两两互相垂直，第一FPGA驱动单元通过LVDS芯片与第二FPGA驱动单元连接，第二FPGA驱动单元与DSP控制单元、FLSAH存储单元、第二SRAM存储单元连接。本发明弥补了各视场之间的时间存在相位差和滚动轴姿态精度差的缺点；减少了体积和功耗；提高了数据可靠性。
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公开(公告)号：CN103363987A
公开(公告)日：2013-10-23
申请号：CN201310279876.X
申请日：2013-06-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明涉及一种多视场星敏感器的星图识别方法，该方法从所有视场内选取一定数量的恒星，根据各视场光轴指向的关系，把其它视场的恒星星像坐标转换到第一视场像空间坐标下，然后利用双视场星敏感器的星图识别方法进行识别，最后计算出多视场星敏感器的姿态，把该姿态发送给导航计算机。与传统多视场星敏感器识别过程相比，该方法只需要进行一次识别过程和姿态计算过程，在同等条件下能提高了星敏感器的数据更新率、实时性以及动态性能。
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公开(公告)号：CN103148850A
公开(公告)日：2013-06-12
申请号：CN201310025092.4
申请日：2013-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 一种高精度的星敏感器，包括恒星星像坐标采集单元和恒星星像坐标数据处理单元，恒星星像坐标采集单元包括三个图像传感器、三个A/D转换芯片、第一FPGA驱动单元、第一SRAM存储单元和LVDS芯片，第一FPGA驱动单元并行地完成三个图像传感器的驱动和恒星星像坐标提取，恒星星像坐标数据处理单元包括RS422通信单元、第二FPGA驱动单元、DSP控制单元、FLSAH存储单元和第二SRAM存储单元；每个图像传感器都有独立的镜头，三个镜头的光轴指向两两互相垂直，第一FPGA驱动单元通过LVDS芯片与第二FPGA驱动单元连接，第二FPGA驱动单元与DSP控制单元、FLSAH存储单元、第二SRAM存储单元连接。本发明弥补了各视场之间的时间存在相位差和滚动轴姿态精度差的缺点；减少了体积和功耗；提高了数据可靠性。
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公开(公告)号：CN102279002B
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201110174104.0
申请日：2011-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法。步骤包括：计算载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态；计算载体坐标系在天-东-北坐标系姿态矩阵利用公式[ER]＝Rz(θg)，计算星敏感器测量坐标系在WGS84坐标系下的姿态；利用公式 计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下姿态；计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下的姿态矩阵A(q天-北-东)。本发明避免载体坐标系与载体立方镜坐标系之间的转换矩阵带来的误差，随时标定星敏感器测量坐标系与载体坐标系之间的转换矩阵，标定不受时间和空间的限制，避免由于长时间后载体的震动而造成星敏感器测量坐标系与载体坐标系的偏差。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102927982A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210390545.9
申请日：2012-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明涉及一种双光谱的自主导航敏感器及其设计方法，敏感器包括恒星的可见光波段镜头、地球紫外波段成像镜头和CCD传感器，恒星的可见光波段镜头只成像恒星可见光波段信息，地球紫外波段成像镜头只成像地球紫外波段信息，并且成像地球紫外波段镜头的光轴中心与成像恒星可见光波段镜头的光轴中心垂直，紫外波段镜头所成的像通过45°反射镜反射到CCD传感器上，两个镜头成像在同一个CCD传感器内；设计方法包括恒星的可见光波段镜头的设计、地球紫外波段成像镜头和CCD器件的选择。本装置具有低功耗、导航精度高、误差小、利用的恒星数量能够覆盖全天球的优点。
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公开(公告)号：CN102914306A
公开(公告)日：2013-02-06
申请号：CN201210328010.9
申请日：2012-08-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 一种双探头星敏感器及其设计方法，双探头星敏感器包括两个成像探头模块、一个CPU数据处理模块和一个电源转换模块，两个成像探头模块分别与CPU数据处理模块相连，接口采用LVDS，通过两个LVDS接口周期地给两个成像探头模块校时，在两个校时周期内，两个成像探头模块分别自主守时。其设计方法是：步骤一：电源转换模块的设计；步骤二：探头模块的设计；步骤三：数据处理模块的设计。本发明弥补了星敏感器长时间运行后，两个成像探头模块之间时间差增大和单个成像探头模块星敏感器滚动轴姿态精度差的缺点；即使某个成像探头模块失效，在保证姿态精度的基础上，另一个成像探头模块仍然能输出姿态，提高了数据可靠性。
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公开(公告)号：CN101893440B
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201010176280.3
申请日：2010-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种基于星敏感器的天文自主导航方法。步骤如下：计算星敏感器输出基于地心惯性坐标系的姿态信息；计算基于地心惯性坐标系下的光轴指向；把基于地心惯性坐标系下的光轴指向转换为基于WGS84坐标系下的光轴指向；从激光水平仪中读取星敏感器X和Y方向与水平方向的夹角α0和β0；计算光轴指向与水平垂直时在WGS84坐标系下的指向；计算载体地下点S的经度α和纬度β；输出载体在地心惯性坐标系下的姿态q以及地下点经度a和纬度β。本发明避免了由于水平基准平台带来的测量和控制误差，提高测量精度，实时输出三轴姿态的同时，实时输出载体在地理坐标系下的经度和纬度，完全实现天文自主导航。
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公开(公告)号：CN102261921A
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN201110157907.5
申请日：2011-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种修正大气折射对星敏感器精度影响的方法。步骤包括：根据星敏感器像的光轴指向计算星敏感器光轴指向的天顶距；采用星图识别算法，识别星敏感器视场内恒星星像坐标；计算星敏感器视场内已经识别恒星的天顶距；将大气折射值分解到星敏感器像空间坐标系下的X轴方向分量和Y轴方向的分量；利用所有成功识别恒星星像减去由于大气折射值带来的偏差ΔX和ΔY，计算姿态四元数。本发明消除大气折射影响后，使星敏感器为舰船、导弹、机载等低空飞行的飞行器提供高精度的导航信息，载体采用修正大气折射后高精度的导航信息后，为载体规划更优的导航路径提供了基础，从而进一步减少了载体的燃料消耗，提高了效率。
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公开(公告)号：CN101435704A
公开(公告)日：2009-05-20
申请号：CN200810209622.X
申请日：2008-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种星敏感器高动态下的星跟踪方法。首先根据星敏感器的上一帧预测的理想星像坐标信息来从当前帧星图中提取相应星像坐标，然后利用当前帧提取的星像坐标以及这些星像对应的天球坐标来计算星敏感器当前帧的姿态信息。本发明提出一种只采用星敏感器自主姿态方法，根据预测的姿态来计算星敏感器实际输出姿态。以满足飞行器在大角速度机动时的高精度采用无陀螺的控制要求。采用本发明方法提出的星跟踪算法在提取星像坐标前，根据上一帧预测的理想星像中心，以这些理想星像中心为参考来提取实际的星像位置。并预测视场内已知恒星在下一帧的理想星像坐标作为下一帧星图提取星像坐标的依据。以满足飞行器大角速度机动时只采用星敏感器来导航的实时性和可靠性。
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